臭氧带给人类的益处与危害

更新时间:2011.12.13 查看次数:
大气中臭氧层对地球生物的保护作用现已广为人知——它吸收太阳释放出来的绝大部分紫外线,使动植物免遭这种射线的危害。为了弥补日渐稀薄的臭氧层乃至臭氧层空洞,人们想尽一切办法,比如推广使用无氟制冷剂,以减少氟利昂等物质对臭氧的破坏。世界上还为此专门设立国际保护臭氧层日。由此给人的印象似乎是受到保护的臭氧应该越多越好,其实不是这样,如果大气中的臭氧,尤其是地面附近的大气中的臭氧聚集过多,对人类来说臭氧浓度过高反而是个祸害。 臭氧也是一种温室气体,能够导致更严重的温室效应。
   臭氧是地球大气中一种微量气体,它是由于大气中氧分子受太阳辐射分解成氧原子后,氧原子又与周  2000年9月6日,南极上空的臭氧层空洞
围的氧分子结合而形成的,含有3个氧原子。大气中90%以上的臭氧存在于大气层的上部或平流层,离地面有10~50千米,这才是需要人类保护的大气臭氧层。还有少部分的臭氧分子徘徊在近地面,仍能对阻挡紫外线有一定作用。但是,近年发现地面附近大气中的臭氧浓度有快速增高的趋势,就令人感到不妙了。虽然臭氧在平流层起到了保护人类与环境的重要作用,但若其在对流层浓度增加,则会对人体健康产生有害影响。臭氧对眼睛和呼吸道有刺激作用,对肺功能也有影响,较高浓度的臭氧对植物也是有害的。
   这些臭氧是从哪里来冒出来的呢?同铅污染、硫化物等一样,它也是源于人类活动,汽车、燃料、石化等是臭氧的重要污染源。在车水马龙的街上行走,常常看到空气略带浅棕色,又有一股辛辣刺激的气味,这就是通常所称的光化学烟雾。臭氧就是光化学烟雾的主要成分,它不是直接被排放的,而是转化而成的,比如汽车排放的氮氧化物,只要在阳光辐射及适合的气象条件下就可以生成臭氧。随着汽车和工业排放的增加,地面臭氧污染在欧洲、北美、日本以及我国的许多城市中成为普遍现象。根据专家目前所掌握的资料估计,到2005年,近地面大气臭氧层将成为影响我国华北地区空气质量的主要污染物。
   研究表明,空气中臭氧浓度引起人员一定反应的浓度为0.5-1ppm,时间长了会感到口干等不适, 浓度在1-4ppm会引起人员咳嗽。原因就在于,作为强氧化剂,臭氧几乎能与任何生物组织反应。当臭氧被吸入呼吸道时,就会与呼吸道中的细胞、流体和组织很快反应,导致肺功能减弱和组织损伤。对那些患有气喘病、肺气肿和慢性支气管炎的人来说,臭氧的危害更为明显。
   从臭氧的性质来看,它既可助人又会害人,它既是上天赐与人类的一把保护伞,有时又像是一剂猛烈的毒药。目前,对于臭氧的正面作用以及人类应该采取哪些措施保护臭氧层,人们已达成共识并做了许多工作。但是,对于臭氧层的负面作用,人们虽然已有认识,但目前除了进行大气监测和空气污染预报外,还没有真正切实可行的方法加以解决。
   欧洲科学家的一项联合研究发现,臭氧层是使地表生物免遭太阳紫外线危害的天然屏障,但土壤中的臭氧却是植物生长的大敌,它能抑制各种植物的生长,给农业生产带来重大损失。
   臭氧是大气中自然产生的一种具有特殊臭味的微量无色气体,绝大部分臭氧存在于离地面25公里左右处的大气平流层中,这就是人们通常所说的臭氧层。臭氧量往往随纬度、季节和天气等因素的变化而不同。
    法国研究人员介绍说,天空中的臭氧层能够吸收99%以上的太阳紫外线,为地球上的生物提供了天然的保护屏障,而当臭氧存在于土壤中时却是一种严重的污染。最新得出的研究结果表明,光照越强的地方,土壤中臭氧造成的损失,尤其是对于农作物造成的损失越大。
   法国研究人员认为,造成土壤中臭氧含量增高的主要原因是石油产品等矿物燃料在燃烧过程中产生氮氧化物,这些氮氧化物在空气中四处漂浮,其中的部分氧原子慢慢地与空气中的氧气结合,构成由3个氧原子组成的臭氧。他们强调说,太阳光照能够加速这种化学反应,因此在气候不同的地区,土壤中臭氧对植物生长的影响程度也不一样。 在水处理系统中,水箱、交换柱以及各种过滤器、膜和管道,均会不断的滋生和繁殖细菌。消毒杀菌的方法虽然都提供了除去细菌和微生物的能力,但这些方法中没有哪一种能够在多级水处理系统中除去全部细菌及水溶性的有机污染。目前在高纯水系统中能连续去除细菌和病毒的最好方法是用臭氧。
   1905年起,臭氧就开始用于水处理。它较用氯处理水优越,能除去水中的卤化物。此方法在国内水系统中的应用仅处于起步阶段。在国外,这种消毒方式已非常普遍,这是由于臭氧不会产生有害的残留物。
   使用臭氧消毒并在用水点前安装紫外灯减少臭氧残留,是制药用水系统、尤其是纯化水系统消毒的常用方法之一。
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